Создан материал, который синеет, если по нему ударить
Синяки на нашей коже возникают при повреждении сосудов, расположенных под ней. Цвет гематомы и ее размер может многое сказать о характере и тяжести повреждения. Ученые уже давно хотят создать материал, который мог бы точно так же сигнализировать о своем состоянии через изменение цвета. Например, при проверке прочности авиационных материалов важно знать об их внутренних дефектах и повреждениях. Если бы материал менял цвет при образовании трещины или сильной деформации, специалисты могли без труда замечать это.
Авторы нового исследования создали такой материал. Помогла им в этом молекула под названием спиропиран. Это соединение реагирует на воздействие внешней силы, изменяя цвет при физическом воздействии. Происходит это из-за изменения ее химической структуры. Если эту молекулу ввести в бетон или силикон, оно будет реагировать на деформацию, воздействие силы и повреждения.
Однако механочувствительность такого композиционного материала оказалась слишком низкой для использования на практике. Например, при добавлении спиропирана к силикону, его цвет меняется только после удлинения материала в пять раз. Чтобы повысить чувствительность материала, исследователи Корейского института науки и техники сначала синтезировали композитный материал, а затем добавили к нему специальный растворитель.
Авторы наблюдали изменения цвета и флуоресценцию композиционного материала при различном времени его контакта с растворителем. Оказалось, что увеличение этого времени контакта улучшает чувствительность к механическим воздействиям будущего материала. Исследователи показали, что с помощью такой технологии материалы со спиропираном могут иметь механочувствительность на 850% выше современных аналогов.